JP4386555B2 - 放電灯およびその冷却方法 - Google Patents
放電灯およびその冷却方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4386555B2 JP4386555B2 JP2000260800A JP2000260800A JP4386555B2 JP 4386555 B2 JP4386555 B2 JP 4386555B2 JP 2000260800 A JP2000260800 A JP 2000260800A JP 2000260800 A JP2000260800 A JP 2000260800A JP 4386555 B2 JP4386555 B2 JP 4386555B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cooling
- cooling gas
- discharge lamp
- current
- base
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Landscapes
- Common Detailed Techniques For Electron Tubes Or Discharge Tubes (AREA)
- Discharge Lamps And Accessories Thereof (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体、液晶、あるいはプリント基板などのワークを光処理する放電灯に関し、特に、耐クラック性に優れた口金部を有する放電灯、およびその冷却方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、半導体、液晶、あるいはプリント基板などのワークを光処理する放電灯としては、例えば図５に示すものがあった。この放電灯は、発光管２、陰極３、陽極４、第１内部リード５、第２内部リード６、第１ビーズ管７、第２ビーズ管８、第１石英ガラス棒９、第２石英ガラス棒10、第１口金11、および第２口金12を備えている。
【０００３】
発光管２は、石英ガラスにより略球状あるいは楕円球状に形成された発光部と、その両側に管状に形成された一対の封止部とを有する。発光部の内部では陰極３と陽極４が対向している。陰極３の後方には第１内部リード５が接続され、陽極４の後方には第２内部リード６が接続されている。第１内部リード５は第１ビーズ管７に挿通され、その後端は第１石英ガラス棒９内に挿入されている。同様に、第２内部リード６は第２ビーズ管８に挿通され、その後端は第２石英ガラス棒10内に挿入されている。
【０００４】
封止部の内、第１石英ガラス棒９を収納している部分の外側には第１口金11が固定され、第２石英ガラス棒10を収納している部分の外側には第２口金12が固定されている。
【０００５】
図６は、図５における陽極側の封止部、および口金の内部の構造を示す断面図である。この図に示すように、第２石英ガラス棒10の一端（陽極側の端）には第２内部リード６が挿入されている。また、第２石英ガラス棒10の他端には電流導入用金属棒14の先端側が挿入されている。電流導入用金属棒14の後端側は接合部16を介して給電線15が接続されている。さらに、第２石英ガラス棒10の外周面には電流導入用金属箔（図示せず）が配置され、発光管２の内面に溶融密着されている。そして、前記接合部16を覆うように第２口金12が配設されている。以上、陽極側の封止部について説明したが、陰極側の構造も同様である。
【０００６】
このように封止された発光管２の内部には、水銀、およびアルゴンやキセノンなどの希ガスからなる放電媒体が封入され、高圧放電灯を構成している。
【０００７】
以上のように構成された放電灯の点灯中での理想的な冷却バランスについて説明する。まず発光部は、低温時の水銀の未蒸発や、高温時の破裂の危険性を回避するために、５００〜８００℃が理想である。また、封止部は電流導入用金属箔の熱膨脹による封止部クラックや前記金属箔の発光部側の剥がれの誘発を防止するために、４００℃以下が理想である。さらに、給電線15と電流導入用金属棒14との接合部16は、接合部16およびその周辺の酸化やそれに伴う電流導入用金属棒14の熱膨脹による封止部クラックの発生を防止するために、１００℃以下が理想である。そして、このような理想的な冷却バランスを作成するために、放電灯の口金に気体（空気、窒素ガスなど）を吹きつける方法が一般的に行われていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の冷却方法では理想的な冷却バランスが実現されていなかった。以下、この点について図７〜図１１を用いて説明する。
【０００９】
図７は、空気孔のない口金に冷却用気体を吹きつけた場合を示す図である。この図の（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は口金の部分の水平断面である。図７に示すよに、同一水平面内で９０°異なるＡ、Ｂの方向の冷却ノズルにより、空気孔のない口金12に対して冷却用気体を吹きつけた場合には、給電線15と電流導入用金属棒14との接合部16が適正温度内（１００℃以下）となるように冷却すると、冷却用気体の流量が膨大になり、発光部が冷却されすぎてしまい、水銀の未蒸発が発生してしまう。その理由は、図７（ａ）に示すように、口金12に衝突した冷却用気体が図のＥ１、Ｆ１に示すように発光管２へと回り、その温度を低下させるからである。
【００１０】
図８に示すように、発光部において陰極側を第１発光部Ｒ、陽極側を第２発光部Ｓ、陰極側の封止部を第１封止部Ｑ、陽極側の封止部を第２封止部Ｔ、陰極側の接合部を第１接合部Ｐ、陽極側の接合部を第２接合部Ｕとし、同一水平面内で９０°異なるＣ、Ｄの方向の冷却ノズルにより第１口金11に冷却用気体を吹きつけ、前述したＡ、Ｂの方向の冷却ノズルにより第２口金12に冷却用気体を吹きつけた場合の各部の温度と前記冷却用気体（ここでは空気とした）の流量との関係の測定データを図９に示す。なお、図８の第２発光部Ｓ、第２封止部Ｔ、第２接合部Ｕは、それぞれ図６におけるＳ、Ｔ、Ｕに対応する。つまり、第２発光部Ｓ、第２封止部Ｔは発光管の表面上に存在し、第２接合部Ｕは接合部16自身である。第１発光部Ｒ、第１封止部Ｑ、第１接合部Ｐについても同様である。また、この測定は各ノズルから等量の冷却用気体が噴射するように調整されており、使用した放電灯の仕様は以下のとおりである。
電圧：約５０Ｖ、電流：約１００Ａ、電力：約５ｋＷ、発光部径：φ８２ｍｍ、水銀量：約３０ｍｇ／ｃｃ
【００１１】
図９に示すように、第１接合部Ｐ、および第２接合部Ｕを１００℃以下にするためには、毎分２５０リットル程度の膨大な冷却用気体が必要となる。そして、その場合、第２発光部Ｓの温度は４５０℃程度に下がってしまうことが判る。
【００１２】
これに対し、接合部を効率良く冷却するため、図１０に示すように、４個の空気孔（同一水平面上で互いに直交する２個の貫通孔）17-1〜17-4を形成した第２口金12-1を備えた放電灯もある。ここで、空気孔17-1を真っ直ぐに延長した位置に空気孔17-3があり、空気孔17-2を真っ直ぐに延長した位置に空気孔17-4がある。そして、空気孔17-1と空気孔17-3を結ぶ線分と、空気孔17-2と空気孔17-4とを結ぶ線分とは、互いに直交している。
【００１３】
しかし、図１０に示す冷却方法では、Ａの方向のノズルから噴射した冷却用気体は、Ｆ２に示すように空気孔17-1から空気孔17-3へと通り抜けてしまい、発光部および封止部へ回らない。Ｂの方向のノズルから噴射した冷却用気体についても同様にＥ２のように通り抜け、発光部および封止部へ回らない。このため、発光部と封止部とが充分に冷却されず高温となってしまった。その結果、発光部が高温となることによる放電灯の短寿命化と破裂の危険性の増加が避けられない。また、封止部が高温となることにより、電流導入用金属箔の熱膨脹に起因する封止部クラックや前記金属箔の剥がれを誘発してしまうおそれがあった。
【００１４】
図１０に示した放電灯の点灯中の各部の温度と冷却用気体の流量との関係の測定データを図１１に示す。ここで、放電灯の仕様、および各ノズルの流量の関係は図９のデータの測定時と同じである。
【００１５】
図１１に示すように、第１、第２の接合部Ｐ、Ｕは常に適正温度である１００℃以下に維持されているが、第１、第２の発光部Ｒ、Ｓと第１、第２の封止部Ｑ、Ｔとをそれぞれの適正温度にするためには、毎分２５０リットル程度の膨大な冷却用気体が必要となってしまう。
【００１６】
また、実験データ上は、冷却用気体の流量を膨大にすれば各部を適正温度にすることが可能であることを確認できたが、実際には機械装置により冷却用気体の流量や排気能力のバラツキが存在するため、全ての放電灯に対して適正温度が確保できるとは限らない。
【００１７】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであって、膨大な量の冷却用気体を使用せずに理想的な冷却バランスを作成することのできる放電灯およびその冷却方法を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る放電灯は、中央に発光部を有し、両側に封止部を有する発光管と、前記封止部内に配設され、かつ前記発光管に融着された電流導入用金属箔と、前記電流導入用金属箔に接続された電流導入用金属棒と、前記電流導入用金属棒と給電線とを接合する接合部と、前記接合部を覆うように設けられ、かつ複数の空気孔を有する口金とを備えた放電灯であって、前記口金の複数の空気孔のうちの少なくとも１つの空気孔から冷却用気体を流入させて前記接合部を冷却したのち、他の空気孔から冷却用気体を排出させるとともに、冷却用気体を前記口金の外周面から前記発光管の外周面へ伝搬させるように構成されていることを特徴としている。この構成を具備することにより、放電灯を冷却する際に、冷却用気体の一部で接合部を冷却し、他の一部で封止部および発光部を冷却することができるので、膨大な量の冷却用気体を使用せずに理想的な冷却バランスを形成することができる。
【００１９】
また、本発明に係る放電灯の冷却方法は、中央に発光部を有し、両側に封止部を有する発光管と、前記封止部内に配設され、かつ前記発光管に融着された一対の電流導入用金属箔と、前記電流導入用金属箔に接続された電流導入用金属棒と、前記電流導入用金属棒と給電線とを接合する接合部と、前記接合部を覆うように設けられ、かつ複数の空気孔を有する口金とを備えた放電灯の冷却方法であって、複数の冷却ノズルから噴射する冷却用気体のうち、１つの冷却ノズルから噴射された冷却用気体を１つの空気孔から流入させて前記接合部を冷却したのち、他の空気孔から排出させるとともに、他の冷却ノズルから噴射した冷却用気体を前記口金の外周面から前記発光管の外周面へ伝搬させて前記封止部および発光部を冷却することを特徴としている。この構成を具備することにより、冷却用気体の一部で接合部を冷却し、他の一部で封止部および発光部を冷却することができるので、膨大な量の冷却用気体を使用せずに理想的な冷却バランスを形成することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２１】
図１は、本発明の実施の形態の放電灯における陽極側の封止部、および口金の内部の構造を示す断面図である。この図において、図６と対応する構成要素には図６で使用した符号を付した。図１に示すように、本実施の形態の放電灯は口金12に口金空気孔（以下、単に空気孔という）17を備えている。その他の構成は図６の放電灯と同じである。
【００２２】
図２は、本発明の実施の形態の放電灯を冷却する方法を説明するための図、および口金の構造の一例を示す断面図である。図２に示すように、第２口金12-2の外周面の互いに対向する位置には、一対の空気孔17-2、17-4が形成されている。また、第２口金12-2の周辺には、冷却用気体を第２口金12-2に吹きつけるための一対の冷却ノズルが配置されている。そして、一つの冷却ノズルは図のＡの方向に冷却用気体を噴射し、他の一つの冷却ノズルは図のＢの方向に冷却用気体を噴射する。Ａの方向に噴射した冷却用気体は、第２口金12-2の外周面に衝突した後、発光管２の外周面に沿って上昇することで、第２封止部Ｔおよび第２発光部Ｓを冷却する。また、Ｂの方向に噴射した冷却用気体は、空気孔17-2を通って第２口金12-2の内部に入り、第２接合部Ｕを冷却し、空気孔17-4を通って外部に抜ける。したがって、Ｂの方向に噴射した冷却用気体により、第２接合部Ｕおよびその周辺の温度を抑制することができ、Ａの方向に噴射した冷却用気体は第２封止部Ｔおよび第２発光部Ｓへ回り、それらの部分を適度に冷却することができる。これにより、膨大な量の冷却用気体を使用せずに放電灯の各部に対して理想的な冷却バランスを作成することができる。なお、図２は第２口金を冷却する方法を示したが、第１口金も同じ方法で冷却することができる。
【００２３】
図３は、第２口金の構造の別の二例を示す断面図である。図３（ａ）に示す構造では、空気孔17-2と17-4との中間（９０°離れた位置）に空気孔17-3が形成されている。この場合、Ｂの方向に噴射される冷却用気体は、空気孔17-2を通って第２口金の内部12-2の内部に入り、第２接合部Ｕを冷却し、空気孔17-3および17-4を通って外部に抜ける。Ａの方向に噴射した冷却用気体の流れは図２の場合と同じである。また、図３（ｂ）に示す構造では、冷却用気体を口金の外部へ排出するための空気孔17-5および17-6は図３（ａ）の空気孔17-4よりも空気孔17-2に近い位置に形成されている。そして、Ｂの方向に噴射される冷却用気体は、空気孔17-2を通って第２口金12-4の内部に入り、第２接合部Ｕを冷却し、空気孔17-5および17-6を通って外部に抜ける。Ａの方向に噴射した冷却用気体流れは図２の場合と同じである。
【００２４】
図１および図２に示した放電灯の点灯中の各部の温度と冷却用気体の流量との関係の測定データを図４に示す。ここで、口金の構造以外の放電灯の仕様、温度測定部位、および各ノズルの流量の関係は図９のデータの測定時と同じである。図４から判るように、本発明の実施の形態の放電灯の冷却方法によれば、毎分１４０リットル程度の冷却用気体を用いることで、第１、第２の発光部Ｒ、Ｓ、第１、第２の第２封止部Ｑ、Ｔ、および第１、第２の接合部Ｐ、Ｕをそれぞれの適正温度に設定することができる。
【００２５】
このように、本発明の実施の形態によれば、Ｂの方向に噴射した冷却用気体により接合部およびその周辺の温度を抑制することができるので、電流導入用金属箔が高温になり熱膨脹することにより発生する封止部クラックを防止することができる。また、発光部への大量の冷却用気体の回り込みがなくなるため、過冷却による水銀の未蒸発の発生も防止することができる。さらに、Ａの方向に噴射した冷却用気体により封止部および発光部を冷却することができるため、発光部が高温となることによる放電灯の短寿命化や破裂の危険性の増加、および封止部が高温となることによる電流導入用金属箔の熱膨脹による封止部クラックや前記金属箔の発光部側密着剥がれを防止することができる。
【００２６】
なお、本発明において、口金一つ当たりにあける空気孔は、口金強度を保持しながら、口金側面の全表面積の７０％以下の範囲内に設定すれば良い。
【００２７】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、放電灯の口金に空気孔をあけるとともに、冷却用気体の一部を前記空気孔から口金内部へ伝搬させることで接合部を冷却し、前記冷却用気体の他の一部を前記口金の外周面から発光管の外周面へ伝搬させることで封止部および発光部を冷却することにより、冷却用気体の一部で接合部を冷却し、他の一部で封止部および発光部を冷却することができるため、膨大な量の冷却用気体を使用せずに理想的な冷却バランスを作成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の放電灯における陽極側の封止部、および口金の内部の構造を示す断面図、
【図２】本発明の実施の形態の放電灯を冷却する方法を説明するための図、および口金の構造の一例を示す断面図、
【図３】本発明の実施の形態の放電灯における口金の構造の別の二例を示す断面図、
【図４】図１および図２に示した放電灯の点灯中の各部の温度と冷却用気体の流量との関係の測定データを示す図、
【図５】従来の放電灯の構成を示す図、
【図６】従来の放電灯における陽極側の封止部、および口金の内部の構造を示す断面図、
【図７】従来の放電灯における空気孔のない口金に冷却用気体を吹きつけた場合を示す図、
【図８】従来の放電灯における温度測定部位を示す図、
【図９】従来の空気孔のない口金に冷却用気体を吹きつけた場合の各部の温度と前記冷却用気体の流量との関係の測定データを示す図、
【図１０】従来の放電灯における空気孔のある口金に冷却用気体を吹きつけた場合を示す図、
【図１１】従来の空気孔のある口金に冷却用気体を吹きつけた場合の各部の温度と前記冷却用気体の流量との関係の測定データを示す図である。
【符号の説明】
２ 発光管
３ 陰極
４ 陽極
11、12 口金
15 給電線
16 接合部
17 空気孔
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体、液晶、あるいはプリント基板などのワークを光処理する放電灯に関し、特に、耐クラック性に優れた口金部を有する放電灯、およびその冷却方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、半導体、液晶、あるいはプリント基板などのワークを光処理する放電灯としては、例えば図５に示すものがあった。この放電灯は、発光管２、陰極３、陽極４、第１内部リード５、第２内部リード６、第１ビーズ管７、第２ビーズ管８、第１石英ガラス棒９、第２石英ガラス棒10、第１口金11、および第２口金12を備えている。
【０００３】
発光管２は、石英ガラスにより略球状あるいは楕円球状に形成された発光部と、その両側に管状に形成された一対の封止部とを有する。発光部の内部では陰極３と陽極４が対向している。陰極３の後方には第１内部リード５が接続され、陽極４の後方には第２内部リード６が接続されている。第１内部リード５は第１ビーズ管７に挿通され、その後端は第１石英ガラス棒９内に挿入されている。同様に、第２内部リード６は第２ビーズ管８に挿通され、その後端は第２石英ガラス棒10内に挿入されている。
【０００４】
封止部の内、第１石英ガラス棒９を収納している部分の外側には第１口金11が固定され、第２石英ガラス棒10を収納している部分の外側には第２口金12が固定されている。
【０００５】
図６は、図５における陽極側の封止部、および口金の内部の構造を示す断面図である。この図に示すように、第２石英ガラス棒10の一端（陽極側の端）には第２内部リード６が挿入されている。また、第２石英ガラス棒10の他端には電流導入用金属棒14の先端側が挿入されている。電流導入用金属棒14の後端側は接合部16を介して給電線15が接続されている。さらに、第２石英ガラス棒10の外周面には電流導入用金属箔（図示せず）が配置され、発光管２の内面に溶融密着されている。そして、前記接合部16を覆うように第２口金12が配設されている。以上、陽極側の封止部について説明したが、陰極側の構造も同様である。
【０００６】
このように封止された発光管２の内部には、水銀、およびアルゴンやキセノンなどの希ガスからなる放電媒体が封入され、高圧放電灯を構成している。
【０００７】
以上のように構成された放電灯の点灯中での理想的な冷却バランスについて説明する。まず発光部は、低温時の水銀の未蒸発や、高温時の破裂の危険性を回避するために、５００〜８００℃が理想である。また、封止部は電流導入用金属箔の熱膨脹による封止部クラックや前記金属箔の発光部側の剥がれの誘発を防止するために、４００℃以下が理想である。さらに、給電線15と電流導入用金属棒14との接合部16は、接合部16およびその周辺の酸化やそれに伴う電流導入用金属棒14の熱膨脹による封止部クラックの発生を防止するために、１００℃以下が理想である。そして、このような理想的な冷却バランスを作成するために、放電灯の口金に気体（空気、窒素ガスなど）を吹きつける方法が一般的に行われていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の冷却方法では理想的な冷却バランスが実現されていなかった。以下、この点について図７〜図１１を用いて説明する。
【０００９】
図７は、空気孔のない口金に冷却用気体を吹きつけた場合を示す図である。この図の（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は口金の部分の水平断面である。図７に示すよに、同一水平面内で９０°異なるＡ、Ｂの方向の冷却ノズルにより、空気孔のない口金12に対して冷却用気体を吹きつけた場合には、給電線15と電流導入用金属棒14との接合部16が適正温度内（１００℃以下）となるように冷却すると、冷却用気体の流量が膨大になり、発光部が冷却されすぎてしまい、水銀の未蒸発が発生してしまう。その理由は、図７（ａ）に示すように、口金12に衝突した冷却用気体が図のＥ１、Ｆ１に示すように発光管２へと回り、その温度を低下させるからである。
【００１０】
図８に示すように、発光部において陰極側を第１発光部Ｒ、陽極側を第２発光部Ｓ、陰極側の封止部を第１封止部Ｑ、陽極側の封止部を第２封止部Ｔ、陰極側の接合部を第１接合部Ｐ、陽極側の接合部を第２接合部Ｕとし、同一水平面内で９０°異なるＣ、Ｄの方向の冷却ノズルにより第１口金11に冷却用気体を吹きつけ、前述したＡ、Ｂの方向の冷却ノズルにより第２口金12に冷却用気体を吹きつけた場合の各部の温度と前記冷却用気体（ここでは空気とした）の流量との関係の測定データを図９に示す。なお、図８の第２発光部Ｓ、第２封止部Ｔ、第２接合部Ｕは、それぞれ図６におけるＳ、Ｔ、Ｕに対応する。つまり、第２発光部Ｓ、第２封止部Ｔは発光管の表面上に存在し、第２接合部Ｕは接合部16自身である。第１発光部Ｒ、第１封止部Ｑ、第１接合部Ｐについても同様である。また、この測定は各ノズルから等量の冷却用気体が噴射するように調整されており、使用した放電灯の仕様は以下のとおりである。
電圧：約５０Ｖ、電流：約１００Ａ、電力：約５ｋＷ、発光部径：φ８２ｍｍ、水銀量：約３０ｍｇ／ｃｃ
【００１１】
図９に示すように、第１接合部Ｐ、および第２接合部Ｕを１００℃以下にするためには、毎分２５０リットル程度の膨大な冷却用気体が必要となる。そして、その場合、第２発光部Ｓの温度は４５０℃程度に下がってしまうことが判る。
【００１２】
これに対し、接合部を効率良く冷却するため、図１０に示すように、４個の空気孔（同一水平面上で互いに直交する２個の貫通孔）17-1〜17-4を形成した第２口金12-1を備えた放電灯もある。ここで、空気孔17-1を真っ直ぐに延長した位置に空気孔17-3があり、空気孔17-2を真っ直ぐに延長した位置に空気孔17-4がある。そして、空気孔17-1と空気孔17-3を結ぶ線分と、空気孔17-2と空気孔17-4とを結ぶ線分とは、互いに直交している。
【００１３】
しかし、図１０に示す冷却方法では、Ａの方向のノズルから噴射した冷却用気体は、Ｆ２に示すように空気孔17-1から空気孔17-3へと通り抜けてしまい、発光部および封止部へ回らない。Ｂの方向のノズルから噴射した冷却用気体についても同様にＥ２のように通り抜け、発光部および封止部へ回らない。このため、発光部と封止部とが充分に冷却されず高温となってしまった。その結果、発光部が高温となることによる放電灯の短寿命化と破裂の危険性の増加が避けられない。また、封止部が高温となることにより、電流導入用金属箔の熱膨脹に起因する封止部クラックや前記金属箔の剥がれを誘発してしまうおそれがあった。
【００１４】
図１０に示した放電灯の点灯中の各部の温度と冷却用気体の流量との関係の測定データを図１１に示す。ここで、放電灯の仕様、および各ノズルの流量の関係は図９のデータの測定時と同じである。
【００１５】
図１１に示すように、第１、第２の接合部Ｐ、Ｕは常に適正温度である１００℃以下に維持されているが、第１、第２の発光部Ｒ、Ｓと第１、第２の封止部Ｑ、Ｔとをそれぞれの適正温度にするためには、毎分２５０リットル程度の膨大な冷却用気体が必要となってしまう。
【００１６】
また、実験データ上は、冷却用気体の流量を膨大にすれば各部を適正温度にすることが可能であることを確認できたが、実際には機械装置により冷却用気体の流量や排気能力のバラツキが存在するため、全ての放電灯に対して適正温度が確保できるとは限らない。
【００１７】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであって、膨大な量の冷却用気体を使用せずに理想的な冷却バランスを作成することのできる放電灯およびその冷却方法を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る放電灯は、中央に発光部を有し、両側に封止部を有する発光管と、前記封止部内に配設され、かつ前記発光管に融着された電流導入用金属箔と、前記電流導入用金属箔に接続された電流導入用金属棒と、前記電流導入用金属棒と給電線とを接合する接合部と、前記接合部を覆うように設けられ、かつ複数の空気孔を有する口金とを備えた放電灯であって、前記口金の複数の空気孔のうちの少なくとも１つの空気孔から冷却用気体を流入させて前記接合部を冷却したのち、他の空気孔から冷却用気体を排出させるとともに、冷却用気体を前記口金の外周面から前記発光管の外周面へ伝搬させるように構成されていることを特徴としている。この構成を具備することにより、放電灯を冷却する際に、冷却用気体の一部で接合部を冷却し、他の一部で封止部および発光部を冷却することができるので、膨大な量の冷却用気体を使用せずに理想的な冷却バランスを形成することができる。
【００１９】
また、本発明に係る放電灯の冷却方法は、中央に発光部を有し、両側に封止部を有する発光管と、前記封止部内に配設され、かつ前記発光管に融着された一対の電流導入用金属箔と、前記電流導入用金属箔に接続された電流導入用金属棒と、前記電流導入用金属棒と給電線とを接合する接合部と、前記接合部を覆うように設けられ、かつ複数の空気孔を有する口金とを備えた放電灯の冷却方法であって、複数の冷却ノズルから噴射する冷却用気体のうち、１つの冷却ノズルから噴射された冷却用気体を１つの空気孔から流入させて前記接合部を冷却したのち、他の空気孔から排出させるとともに、他の冷却ノズルから噴射した冷却用気体を前記口金の外周面から前記発光管の外周面へ伝搬させて前記封止部および発光部を冷却することを特徴としている。この構成を具備することにより、冷却用気体の一部で接合部を冷却し、他の一部で封止部および発光部を冷却することができるので、膨大な量の冷却用気体を使用せずに理想的な冷却バランスを形成することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２１】
図１は、本発明の実施の形態の放電灯における陽極側の封止部、および口金の内部の構造を示す断面図である。この図において、図６と対応する構成要素には図６で使用した符号を付した。図１に示すように、本実施の形態の放電灯は口金12に口金空気孔（以下、単に空気孔という）17を備えている。その他の構成は図６の放電灯と同じである。
【００２２】
図２は、本発明の実施の形態の放電灯を冷却する方法を説明するための図、および口金の構造の一例を示す断面図である。図２に示すように、第２口金12-2の外周面の互いに対向する位置には、一対の空気孔17-2、17-4が形成されている。また、第２口金12-2の周辺には、冷却用気体を第２口金12-2に吹きつけるための一対の冷却ノズルが配置されている。そして、一つの冷却ノズルは図のＡの方向に冷却用気体を噴射し、他の一つの冷却ノズルは図のＢの方向に冷却用気体を噴射する。Ａの方向に噴射した冷却用気体は、第２口金12-2の外周面に衝突した後、発光管２の外周面に沿って上昇することで、第２封止部Ｔおよび第２発光部Ｓを冷却する。また、Ｂの方向に噴射した冷却用気体は、空気孔17-2を通って第２口金12-2の内部に入り、第２接合部Ｕを冷却し、空気孔17-4を通って外部に抜ける。したがって、Ｂの方向に噴射した冷却用気体により、第２接合部Ｕおよびその周辺の温度を抑制することができ、Ａの方向に噴射した冷却用気体は第２封止部Ｔおよび第２発光部Ｓへ回り、それらの部分を適度に冷却することができる。これにより、膨大な量の冷却用気体を使用せずに放電灯の各部に対して理想的な冷却バランスを作成することができる。なお、図２は第２口金を冷却する方法を示したが、第１口金も同じ方法で冷却することができる。
【００２３】
図３は、第２口金の構造の別の二例を示す断面図である。図３（ａ）に示す構造では、空気孔17-2と17-4との中間（９０°離れた位置）に空気孔17-3が形成されている。この場合、Ｂの方向に噴射される冷却用気体は、空気孔17-2を通って第２口金の内部12-2の内部に入り、第２接合部Ｕを冷却し、空気孔17-3および17-4を通って外部に抜ける。Ａの方向に噴射した冷却用気体の流れは図２の場合と同じである。また、図３（ｂ）に示す構造では、冷却用気体を口金の外部へ排出するための空気孔17-5および17-6は図３（ａ）の空気孔17-4よりも空気孔17-2に近い位置に形成されている。そして、Ｂの方向に噴射される冷却用気体は、空気孔17-2を通って第２口金12-4の内部に入り、第２接合部Ｕを冷却し、空気孔17-5および17-6を通って外部に抜ける。Ａの方向に噴射した冷却用気体流れは図２の場合と同じである。
【００２４】
図１および図２に示した放電灯の点灯中の各部の温度と冷却用気体の流量との関係の測定データを図４に示す。ここで、口金の構造以外の放電灯の仕様、温度測定部位、および各ノズルの流量の関係は図９のデータの測定時と同じである。図４から判るように、本発明の実施の形態の放電灯の冷却方法によれば、毎分１４０リットル程度の冷却用気体を用いることで、第１、第２の発光部Ｒ、Ｓ、第１、第２の第２封止部Ｑ、Ｔ、および第１、第２の接合部Ｐ、Ｕをそれぞれの適正温度に設定することができる。
【００２５】
このように、本発明の実施の形態によれば、Ｂの方向に噴射した冷却用気体により接合部およびその周辺の温度を抑制することができるので、電流導入用金属箔が高温になり熱膨脹することにより発生する封止部クラックを防止することができる。また、発光部への大量の冷却用気体の回り込みがなくなるため、過冷却による水銀の未蒸発の発生も防止することができる。さらに、Ａの方向に噴射した冷却用気体により封止部および発光部を冷却することができるため、発光部が高温となることによる放電灯の短寿命化や破裂の危険性の増加、および封止部が高温となることによる電流導入用金属箔の熱膨脹による封止部クラックや前記金属箔の発光部側密着剥がれを防止することができる。
【００２６】
なお、本発明において、口金一つ当たりにあける空気孔は、口金強度を保持しながら、口金側面の全表面積の７０％以下の範囲内に設定すれば良い。
【００２７】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、放電灯の口金に空気孔をあけるとともに、冷却用気体の一部を前記空気孔から口金内部へ伝搬させることで接合部を冷却し、前記冷却用気体の他の一部を前記口金の外周面から発光管の外周面へ伝搬させることで封止部および発光部を冷却することにより、冷却用気体の一部で接合部を冷却し、他の一部で封止部および発光部を冷却することができるため、膨大な量の冷却用気体を使用せずに理想的な冷却バランスを作成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の放電灯における陽極側の封止部、および口金の内部の構造を示す断面図、
【図２】本発明の実施の形態の放電灯を冷却する方法を説明するための図、および口金の構造の一例を示す断面図、
【図３】本発明の実施の形態の放電灯における口金の構造の別の二例を示す断面図、
【図４】図１および図２に示した放電灯の点灯中の各部の温度と冷却用気体の流量との関係の測定データを示す図、
【図５】従来の放電灯の構成を示す図、
【図６】従来の放電灯における陽極側の封止部、および口金の内部の構造を示す断面図、
【図７】従来の放電灯における空気孔のない口金に冷却用気体を吹きつけた場合を示す図、
【図８】従来の放電灯における温度測定部位を示す図、
【図９】従来の空気孔のない口金に冷却用気体を吹きつけた場合の各部の温度と前記冷却用気体の流量との関係の測定データを示す図、
【図１０】従来の放電灯における空気孔のある口金に冷却用気体を吹きつけた場合を示す図、
【図１１】従来の空気孔のある口金に冷却用気体を吹きつけた場合の各部の温度と前記冷却用気体の流量との関係の測定データを示す図である。
【符号の説明】
２ 発光管
３ 陰極
４ 陽極
11、12 口金
15 給電線
16 接合部
17 空気孔
Claims (2)
- 中央に発光部を有し、両側に封止部を有する発光管と、前記封止部内に配設され、かつ前記発光管に融着された電流導入用金属箔と、前記電流導入用金属箔に接続された電流導入用金属棒と、前記電流導入用金属棒と給電線とを接合する接合部と、前記接合部を覆うように設けられ、かつ複数の空気孔を有する口金とを備えた放電灯であって、
前記口金の複数の空気孔のうちの少なくとも１つの空気孔から冷却用気体を流入させて前記接合部を冷却したのち、他の空気孔から冷却用気体を排出させるとともに、冷却用気体を前記口金の外周面から前記発光管の外周面へ伝搬させるように構成されていることを特徴とする放電灯。 - 中央に発光部を有し、両側に封止部を有する発光管と、前記封止部内に配設され、かつ前記発光管に融着された一対の電流導入用金属箔と、前記電流導入用金属箔に接続された電流導入用金属棒と、前記電流導入用金属棒と給電線とを接合する接合部と、前記接合部を覆うように設けられ、かつ複数の空気孔を有する口金とを備えた放電灯の冷却方法であって、
複数の冷却ノズルから噴射する冷却用気体のうち、１つの冷却ノズルから噴射された冷却用気体を１つの空気孔から流入させて前記接合部を冷却したのち、他の空気孔から排出させるとともに、他の冷却ノズルから噴射した冷却用気体を前記口金の外周面から前記発光管の外周面へ伝搬させて前記封止部および発光部を冷却することを特徴とする放電灯の冷却方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000260800A JP4386555B2 (ja) | 2000-08-30 | 2000-08-30 | 放電灯およびその冷却方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000260800A JP4386555B2 (ja) | 2000-08-30 | 2000-08-30 | 放電灯およびその冷却方法 |
Related Child Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2007216613A Division JP4401405B2 (ja) | 2007-08-23 | 2007-08-23 | 放電灯 |
| JP2007216614A Division JP4401406B2 (ja) | 2007-08-23 | 2007-08-23 | 光源装置 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002075282A JP2002075282A (ja) | 2002-03-15 |
| JP2002075282A5 JP2002075282A5 (ja) | 2007-10-11 |
| JP4386555B2 true JP4386555B2 (ja) | 2009-12-16 |
Family
ID=18748754
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000260800A Expired - Lifetime JP4386555B2 (ja) | 2000-08-30 | 2000-08-30 | 放電灯およびその冷却方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4386555B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101685858B1 (ko) * | 2006-09-01 | 2016-12-12 | 가부시키가이샤 니콘 | 방전램프, 광원장치, 노광장치 및 노광장치의 제조방법 |
| JP4356776B2 (ja) | 2007-06-15 | 2009-11-04 | ウシオ電機株式会社 | 紫外線放電ランプ |
| WO2009081590A1 (ja) * | 2007-12-26 | 2009-07-02 | Panasonic Corporation | 給電端子、当該給電端子付き冷陰極放電ランプ、当該冷陰極放電ランプを備えたバックライトユニット、および当該バックライトユニットを備えた液晶表示装置 |
-
2000
- 2000-08-30 JP JP2000260800A patent/JP4386555B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2002075282A (ja) | 2002-03-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR940009329B1 (ko) | 전기 방전 램프로 부터 열을 제거하기 위한 열전달 장치와 이 열전달 장치를 구비한 크세논 금속 할로겐 램프 및 자동차용 헤드 램프 | |
| CN1938816A (zh) | 金属卤化物灯以及使用了该灯的照明装置 | |
| JP2001216938A (ja) | ショートアーク型放電ランプおよび光源装置 | |
| JP4386555B2 (ja) | 放電灯およびその冷却方法 | |
| KR20030078753A (ko) | 쇼트 아크 전기 방전 램프 및, 광원 장치 | |
| JP3381566B2 (ja) | 光源ユニット | |
| JP4401405B2 (ja) | 放電灯 | |
| JP4401406B2 (ja) | 光源装置 | |
| US20060209919A1 (en) | Pumping light source for laser-active media | |
| EP1044464A1 (en) | Electric incandescent lamp | |
| US6297591B1 (en) | Chimney-cooled arc lamp electrode | |
| JPH10208696A (ja) | ショートアーク型放電ランプ | |
| JP4946842B2 (ja) | ショートアーク型放電ランプおよび当該ショートアーク型放電ランプを備えた光源装置 | |
| JP7259664B2 (ja) | ショートアーク型放電ランプおよび光照射装置 | |
| CN209843406U (zh) | 一种防短路贴片电阻 | |
| JP2004127665A (ja) | ショートアーク型放電ランプ | |
| JP2927638B2 (ja) | チップレスアークチューブの製造方法 | |
| JP2007305460A (ja) | ランプ装置 | |
| JP3005902B2 (ja) | プラズマ溶射装置 | |
| JP7251420B2 (ja) | ショートアーク型放電ランプおよび光照射装置 | |
| JP4058899B2 (ja) | 光源装置 | |
| JPH086353Y2 (ja) | 温度ヒューズ | |
| JPH11111046A (ja) | ショートアークメタルハライドランプ用光学装置およ びそれを用いた液晶プロジェクタ装置 | |
| JP3594890B2 (ja) | 高圧ランプの製造方法及び該方法にて形成された高圧ランプ | |
| JPH0432155A (ja) | 金属蒸気放電灯点灯装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070823 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070823 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090521 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090630 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090828 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090929 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090929 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 4386555 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121009 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121009 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121009 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131009 Year of fee payment: 4 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |